طراحی فرمولاسیون، ساخت و مشخصه یابی حامل دارویی نانوکامپوزیت پلی ساکاریدی حاوی کارکامین

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم ، دانشگاه آیت الله العظمی بروجردی، بروجرد، ایران

2 دکترای تخصصی، شیمی کاربردی، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک، ایران

چکیده

در این پژوهش با هدف بهبود بازده بارگذاری واندازه ذرات، نانوکامپوزیت کیتوزان‌مونت‌موریلونیت (CS-MMT)، به وسیله روش ژل‌سازی یونی جهت کنترل رهایش کارکامین تهیه گردید. فرمول‌بندی‌های مختلف و متغیرهای متفاوت فرایند (غلظت پلی‌ساکارید، درصد مونت‌موریلونیت، غلظت سورفکتانت، مقدار دارو و مدت زمان سونیکیت) جهت تعیین فرمولاسیون بهینه بررسی شد. غلظت پلی‌ساکارید، غلظت سورفکتانت و زمان سونیکیت بیشترین تاثیر را بر اندازه ذرات داشت. افزودن مونت موریلونیت به طور قابل ملاحظه‌ای باعث افزایش بازده بارگذاری کارکامین شد. درصد مطلوب برای مونت-موریلونیت 3٪ بود. همچنین، افزایش مقدار کارکامین تا مقدار بهینه (میلی‌گرم/ میلی‌لیتر) منجر به افزایش بازده بارگذاری شد. شاخصه‌های فیزیکوشیمیایی فرمولاسیون بهینه نانوسامانه از منظر بازده درون‌گیری، پروفایل رهایش دارو، اندازه، پتانسیل زتا، مورفولوژی سطح و طیف FTIR تعیین گردید. فرمولاسیون 2A با اندازه ذرات nm6/31-8/23، بازده بارگذاری 71/93% و پتانسیل زتا m 18/0 ± 73/38- به عنوان فرمول بهینه انتخاب شد. بررسی‌های SEM و FTIRنشان از مورفولوژی کروی و عدم وجود برهمکنش شیمیایی میان نانوسامانه و دارو بوده است. نتایج نشان داد سرعت رهایش کارکامین از نانوکامپوزیت در pH 4/7 آهسته و پایدار بوده و به میزان قابل‌توجهی در pH اسیدی 5/4 افزایش می‌یابد. حداکثر رهایش دارو از نانوکامپوزیت در شرایط C° 37، pH 5/4 بعد از گذشت 24 ساعت، ٪80 بوده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Formulation design, preparation and characterization of drug carrier polysaccharide nanocomposite containing Curcumin

نویسندگان [English]

  • mahdieh chegeni 1
  • shabnam jahani zadeh 2
1 Department of Chemistry, University of Ayatollah Alozma Boroujerdi, Boroujerd, , Iran
2
چکیده [English]

In this research, with the aim of improve the loading efficiency and particle size Chitosan (CS)-Montmorillonite (MMT) nanocomposite were prepared using a ionic gelatinization method for controlled delivery of curcumin. Different formulation and processing variables (Cs concentration, MMT percentage, surfactant concentration, drug amount and sonication time) were used to determine the optimal formulation.
Polysaccharide concentration, surfactant concentration and sonication time had higher effect on particle size.
MMT addition significantly enhanced the entrapment efficiency of Curcumin and the optimal value for MMT was 3 w%. Also, the increase in drug amount (mg/ml) resulted in the increase in entrapment efficiency.
Physicochemical characteristics of optimal formulation were determined in terms of entrapment efficiency, release profile, Size, Zeta potential, surface morphology and FTIR spectra. Formulation 2A with a particle size of 23.8-31.3 nm, a loading efficiency of 93.71% and a Zeta potential of -73.38 ± 0.88 m were selected as the optimal formulation. SEM and FTIR studies revealed spherical morphology and lack of chemical interaction between nanosystem and drug. The in vitro release study showed that Curcumin had a slow and sustained release profile at basic pH 7.4, which significantly increased at acidic pH of 4.5. The maximum release of the drug from nanocomposite was 80% at 37°C, pH 4.5 after 24 hours.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • Curcumin
  • Montmorilonite
  • ionic gelatinization

مراجع

[1] A.C. Anselmo, and S. Mitragotri, J Control Release, 190 (2014) 15.
[2] E. K. Lim, et al, Pharmaceutic, 5 (2013) 294.
[3] E. Pinonn-Segundo N. Mendoza-Muñoz and D. Quintanar-Guerrero, Nanoparticles as Dental Drug-Delivery Systems, Nano biomaterials in Clinical Dentistry, 475 (2013).
[4] N. Sanko, H. Marianne, R. Morten and S. Gro, European J. Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 77 (2011) 75.
[5] V.Pencheva, E. Margaritova, M. Borinarova, M. Slavkova, D. Momekova, P. D. Petrov, Carbohydrate Poly, 183 (2018) 165.
[6] A.E. Krausz, B.L. Adler, V. Cabral, M. Navati, J. Doerner and R. Charafeddine, J. Nanomedicine, 11 (2015) 195.
[7] G. Devanand Venkatasubbu, T.Anusuya, Int. J. Biolog. Macromole, 98 (2017) 366.
[8] G. Flora, D. Gupta and A. Tiwari, J. Critic. Rev, 30 (2013) 331.
[9] L. Banik, P. Fattahi and J. L. Brown, Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology, 8 (2016) 271.
[10] D.E. Said, L.M. Elsamad and Y.M. Gohar. Parasitol Res., 111 (2012) 545.
[11] K. Nagpal, S.K Singh and D.N. Mishra, Chemical & pharm bull, 58 (2010) 1423.
[12] L. Mazzarino, Ch. Travelet, S. Ortega-Murillo, I. Otsuka and I. J. Pignot-Paintrand, Coll. Interf. Sci, 370 (2012) 58.
[13] T.M.P. Le, V.P. Pham, T.M.L. Dang, T.H. La, T.H. Le, Q.H. Le, Adv. Nat. Sci: Nano­­­­ sci. Nano techno, 4 (2013) 1.
[14] W.u. Tzong-Ming and Wu. Cheng-Yang, Polymer Degradation and Stabil­ity, 91 (2006) 2198.
[15] H. Ferfera-Harrar, D. Berdous, T. Benhalima, Poly. Bulletin, 75 (2018) 2819.
[16] J.M. Hutchinson, S. Montserrat, F. Roma, P. Corte, L. Campos Departament de Maquines i Motors Termics, ETSEIAT, Universitat Polite cnica de Catalunya, 08222 Terrassa, Spain, (2006).
[17] M. Fathy and A. Ahmed, Use of alginate/montmorillonite nanocomposites as a drug delivery system for curcumin, Thesis, (2015).
[18] Dos. Santosa, B.R. B. Bacalhaub, F. Santos Pereira, T.d. Fonseca. C. Souzab and R. Faez, Carbohydrat. Poly, 127 (2015) 340.
[19] C.M.O. Müller, J.B. Laurindo and F. Yamashita, Carbohydrat. Poly, 89 (2012) 504.
[20] C.h. Saikia, A. Hussain, A. Ramteke, H.K. Sharma and T.K. Maji, J. Microencapsul, 32 (2015) 29.
[21] A. Anitha, S. Maya, N. Deepa, K.P. Chennazhi, S.V. Nair, H. Tamura and R. Jayakumar, Carbohydrat. Poly, 83 (2011) 452.
[22] B.R Shah, Y. Li. W. Jin, Y. An, L. He, Zh .Li, W. Xu and B. Li. Food Hydrocol; 52 (2016) 369.
[23] M.L. Zweers, D.W. Grijpma and G.H. Engbers, J. Biomed. Mater. Res. B, 66 (2003) 559.
[24] Y. Krishnamachari, P. Madan and S. Lin, Int. J. Pharm., 338 (2007) 238.
[25] D. Quintanar-Guerrero, H. Fessi and E. All mann, et al., Int. J. Pharm., 143 (1996) 133.
[26] L.S. Wan and P.F. Lee, J. Pharm. Sci., 63 (1974) 136.
[27] Y.Y. Yang and T.S. Chung, Biomaterials, 22 (2001) 231.
[28] S. Mao, Y. Shi and L. Li, Eur. J. Pharm. Biopharm, 68 (2008) 214.
[29] X. Su, G. Zang, K. Xu, J.Wang, C. Song and P. Wang, Poly Bull; 60 (2008) 69.
[30] J. Zheng, J. Shan, Z. Fan and K. Yao, Technol-Mater Sci, 26 (2011) 628.
[31] A. Anitha, S. Maya, N. Deepa, K.P. Chennazhi, S.V. Nair and H. Tamura. Carbohydrat. Poly, 83 (2011) 452.
[32] K. Wilpiszewska, A.K. Antosik and T. Spychaj, Carbohydrat Poly, 128 (2015) 82.
[33] S.h. Jahanizadeh, F. Yazdian, A. Marjani, M. Omidi, H. Rashedi, Int. J. Biolog. Macromol, 105 (2017) 757.
[34] B.R. Shah, Y. Li, W. Jin, Y. An, L. He, Zh. Li and W. Xu, Food Hydrocol 52 (2016) 369.
شیمى کاربردى روز
دوره 15، شماره 55
تیر 1399
صفحه 159-172

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار